[发明专利]用于操作压电马达的双模式运动控制系统和方法

权利要求书

1.一种用于操作粘滑压电马达的运动控制系统，其包括：

模拟硬件电路，所述模拟硬件电路用于以高操作速率提供高速波形；

模拟驱动器，所述模拟驱动器用于驱动所述模拟硬件电路；

数模转换器，所述数模转换器用于将数字信号转换成模拟信号，以用于以低操作速率提供低速波形；

模式开关，所述模式开关用于选择来自所述模拟硬件电路的输出和来自所述数模转换器的输出中的一个，

与所述模拟驱动器、所述模拟硬件电路、所述数模转换器和所述模式开关进行通信的电子控制器，所述电子控制器被配置为：

控制所述数模转换器以输出低速波形，

控制所述模拟驱动器以驱动所述模拟硬件电路输出高速波形，以及

控制所述模式开关以从所述模拟硬件电路向所述压电马达提供所述高速波形，或者从所述数模转换器向所述压电马达提供所述低速波形。

2.根据权利要求1所述的运动控制系统，其中所述模拟硬件电路包括：

电流源，

连接到所述电流源的参考电容器，以及

用于对所述参考电容器放电的放电开关，

其中所述电流源和所述放电开关由所述模拟驱动器控制。

3. 根据权利要求2所述的运动控制系统，其中所述模拟硬件电路包括：

反相器，所述反相器在所述电流源和所述参考电容器之间具有输入连接；以及

运动方向开关，所述运动方向开关具有连接在所述电流源和所述参考电容器之间的第一输入，所述运动方向开关具有连接到所述反相器的输出的第二输入，并且所述运动方向开关的输出连接到所述模式开关的输入。

4. 根据权利要求3所述的运动控制系统，还包括：

放大器，所述放大器被配置为接收所述模式开关的输出，以及

压电马达，所述压电马达用于接收所述放大器的输出，所述控制系统控制所述压电马达以用于移动机械装置。

5.根据权利要求4所述的运动控制系统，所述模拟硬件电路包括用于向所述模拟驱动器提供反馈控制信号的电压电平传感器，所述电压电平传感器具有连接在所述电流源和所述参考电容器之间的输入连接。

6.根据权利要求4所述的运动控制系统，其中所述运动控制系统包括用于向所述电子控制器提供针对所述机械装置的位置反馈的位置编码器，并且其中所述运动控制系统是闭环系统。

7.根据权利要求4所述的运动控制系统，其中所述运动控制系统是没有位置编码器的开环系统。

8.根据权利要求1所述的运动控制系统，其中所述电子控制器包括处理器和非暂时性存储器，并且其中所述电子控制器从用户界面接收命令。

9.根据权利要求8所述的运动控制系统，其中所述处理器处理从所述用户界面接收的命令以生成运动剖面，并且选择性地向所述模拟驱动器或所述数模转换器提供驱动信号以驱动所述压电马达。

10.根据权利要求1所述的运动控制系统，其中所述低速波形具有小于所述高速波形的斜率的斜率。

11. 一种用于控制粘滑压电马达的方法，所述粘滑压电马达具有用于在选择移动时移动机械装置的模拟驱动器和电子控制器，所述方法包括：

利用所述电子控制器以数字电路模式进行操作，以按低速移动所述粘滑压电马达；以及

利用所述电子控制器和所述模拟驱动器选择性地以模拟电路模式进行操作，以按高速移动所述粘滑压电马达，

其中所述电子控制器在所述压电马达的启动时以所述数字电路模式进行操作。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在停止所述压电马达前，所述电子控制器以所述数字电路模式进行操作。